संचार उपग्रह: Difference between revisions
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[[File:AEHF 1.jpg|thumb| | [[File:AEHF 1.jpg|thumb|अंतरिक्ष बल अत्यंत उच्च आवृत्ति संचार उपग्रह देशों के लिए सुरक्षित संचार रिले करता है।]] | ||
एक '''संचार उपग्रह''' कृत्रिम उपग्रह है जो ट्रांसपोंडर (उपग्रह संचार) के माध्यम से रेडियो दूरसंचार संकेतों को रिले और बढ़ाता है; यह पृथ्वी पर विभिन्न स्थानों पर स्रोत ट्रांसमीटर और रेडियो रिसीवर के बीच संचार चैनल बनाता है। जिसमे संचार उपग्रहों का उपयोग टेलीविजन, टेलीफोन, रेडियो, इंटरनेट और सैन्य अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।<ref>{{cite encyclopedia|last=Labrador |first=Virgil |url=https://www.britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication |title=satellite communication |encyclopedia=Britannica.com |date=2015-02-19 |access-date=2016-02-10}}</ref> जो 1 जनवरी 2021 तक, पृथ्वी की कक्षा में 2,224 संचार उपग्रह हैं।<ref>{{cite web| url= https://www.ucsusa.org/resources/satellite-database#.W7WcwpMza9Y |title= UCS Satellite Database|publisher= Union of Concerned Scientists |date=1 August 2020|access-date=2 January 2021}}</ref> यह अधिकांश संचार उपग्रह{{convert|22,300|mi|km}} भूस्थिर कक्षा में हैं जो भूमध्य रेखा के ऊपर है, जिससे उपग्रह आकाश में ही बिंदु पर स्थिर दिखाई दे; इसलिए ग्राउंड स्टेशनों के उपग्रह डिश एंटेना को उस स्थान पर स्थायी रूप से लक्षित किया जा सकता है और उपग्रह को ट्रैक करने के लिए स्थानांतरित करने की आवश्यकता नहीं है। | |||
एक संचार उपग्रह | |||
दूरसंचार लिंक के लिए उपयोग की जाने वाली उच्च आवृत्ति वाली रेडियो तरंगें लाइन-ऑफ-विज़न प्रसार द्वारा यात्रा करती हैं और इसलिए पृथ्वी के वक्र द्वारा बाधित होती हैं। संचार उपग्रहों का उद्देश्य पृथ्वी के वक्र के चारों ओर सिग्नल को प्रसारित करना है जो व्यापक रूप से अलग भौगोलिक बिंदुओं के बीच संचार की अनुमति देता है।<ref>{{cite web|url=http://satellites.spacesim.org/english/function/communic/index.html |title=Satellites - Communication Satellites |publisher=Satellites.spacesim.org |access-date=2016-02-10}}</ref> संचार उपग्रह रेडियो और माइक्रोवेव आवृत्तियों की | दूरसंचार लिंक के लिए उपयोग की जाने वाली उच्च आवृत्ति वाली रेडियो तरंगें लाइन-ऑफ-विज़न प्रसार द्वारा यात्रा करती हैं और इसलिए पृथ्वी के वक्र द्वारा बाधित होती हैं। संचार उपग्रहों का उद्देश्य पृथ्वी के वक्र के चारों ओर सिग्नल को प्रसारित करना है जो व्यापक रूप से अलग भौगोलिक बिंदुओं के बीच संचार की अनुमति देता है।<ref>{{cite web|url=http://satellites.spacesim.org/english/function/communic/index.html |title=Satellites - Communication Satellites |publisher=Satellites.spacesim.org |access-date=2016-02-10}}</ref> जिससे संचार उपग्रह रेडियो और माइक्रोवेव आवृत्तियों की विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करते हैं। जिससे सिग्नल के हस्तक्षेप से बचने के लिए, अंतरराष्ट्रीय संगठनों के पास ऐसे नियम हैं जिनके लिए कुछ संगठनों को आवृत्ति श्रेणी या बैंड का उपयोग करने की अनुमति देता है। बैंड का यह आवंटन सिग्नल के हस्तक्षेप के कठिन कार्य को कम करता है।<ref name="aerospace.org"/> | ||
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=== मूल === | === मूल === | ||
अक्टूबर 1945 में, आर्थर सी. क्लार्क ने ब्रिटिश पत्रिका वायरलेस वर्ल्ड में एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल रिले नामक | अक्टूबर 1945 में, आर्थर सी. क्लार्क ने ब्रिटिश पत्रिका वायरलेस वर्ल्ड में एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल रिले नामक लेख प्रकाशित किया गया था।<ref>{{cite web| url=http://clarkeinstitute.org/wp-content/uploads/2010/04/ClarkeWirelessWorldArticle.pdf |author=Arthur C. Clarke|title= Extraterrestrial Relays: Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage?|publisher=Arthur C. Clarke Institute for Space Education|date=October 1945|access-date=1 January 2021}}</ref> जो लेख में रेडियो संकेतों को प्रसारित करने के उद्देश्य से भूस्थैतिक कक्षाओं में उपग्रहों की तैनाती के पीछे मूल सिद्धांतों का वर्णन किया गया है। इस वजह से, आर्थर सी. क्लार्क को अधिकांशत: संचार उपग्रह की अवधारणा के आविष्कार के रूप में उद्धृत किया जाता है, और 'क्लार्क बेल्ट' शब्द को कक्षा के विवरण के रूप में नियोजित किया जाता है।<ref>{{cite news|url= https://www.washingtonpost.com/archive/lifestyle/magazine/1997/08/03/orbit-wars/d5840c66-d2c4-4682-bd95-5f97d46b8843/ |author=Mike Mills|title=Orbit Wars |newspaper=The Washington Post |date=3 August 1997|access-date=1 January 2021}}</ref> | ||
[[File:Sputnik asm.jpg| अंगूठा|332x332px]] | |||
पहला उपग्रह स्पुतनिक 1 था जिसे 4 अक्टूबर 1957 को सोवियत संघ द्वारा कक्षा में स्थापित किया गया था। इसे मिखाइल तिखोनरावोव और सर्गेई कोरोलेव द्वारा विकसित किया गया था, जो कॉन्स्टेंटिन त्सोल्कोवस्की द्वारा काम पर बनाया गया था।<ref>{{cite web| url= https://www.airspacemag.com/space/the-man-behind-the-curtain-22131111/?all |author= Asif Siddiqi |title= The Man Behind the Curtain|publisher= Air & Space Magazine |date=November 2007|access-date=1 January 2021}}</ref> जो कि स्पुतनिक 1 ऑन-बोर्ड रेडियो-ट्रांसमीटर से लैस था जो 20.005 और 40.002 मेगाहर्ट्ज, या 7 और 15 मीटर तरंग दैर्ध्य की दो आवृत्तियों पर काम करता था। पृथ्वी पर बिंदु से दूसरे बिंदु पर डेटा भेजने के उद्देश्य से उपग्रह को कक्षा में नहीं रखा गया था; जो रेडियो ट्रांसमीटर पूरे आयनमंडल में रेडियो तरंग वितरण के गुणों का अध्ययन करने के लिए था। स्पुतनिक 1 का प्रक्षेपण अंतरिक्ष और रॉकेट विकास की खोज में बड़ा कदम था, और अंतरिक्ष युग की प्रारंभ का प्रतीक है।<ref>{{cite web|url= http://www.russianspaceweb.com/sputnik_design.html |author=Anatoly Zak|title= Design of the first artificial satellite of the Earth |publisher= RussianSpaceWeb.com |date=2017|access-date=1 January 2021}}</ref> | |||
=== प्रारंभिक सक्रिय और निष्क्रिय उपग्रह प्रयोग === | === प्रारंभिक सक्रिय और निष्क्रिय उपग्रह प्रयोग === | ||
संचार उपग्रहों के दो प्रमुख वर्ग हैं, गुब्बारा उपग्रह और | संचार उपग्रहों के दो प्रमुख वर्ग हैं, जो गुब्बारा उपग्रह और सक्रिय है। जिसमे निष्क्रिय उपग्रह केवल परावर्तक (एंटीना) स्रोत से आने वाले सिग्नल को रिसीवर की दिशा की ओर ले जाते हैं। जिससे निष्क्रिय उपग्रहों के साथ, परावर्तित संकेत उपग्रह पर प्रवर्धित नहीं होता है, और केवल बहुत कम मात्रा में संचरित ऊर्जा वास्तव में रिसीवर तक पहुँचती है। चूंकि उपग्रह पृथ्वी से बहुत ऊपर है, इसलिए फ्री-स्पेस पाथ लॉस के कारण रेडियो सिग्नल क्षीण हो जाता है, इसलिए पृथ्वी पर प्राप्त सिग्नल बहुत अशक्त होता है। जिसकी दूसरी ओर, सक्रिय उपग्रह, प्राप्त संकेत को भूमि पर रिसीवर को पुनः प्रेषित करने से पहले बढ़ाते हैं।<ref name="aerospace.org">{{cite web |url=http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/ |title=Military Satellite Communications Fundamentals | The Aerospace Corporation |website=Aerospace |date=2010-04-01 |access-date=2016-02-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150905170449/http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/ |archive-date=2015-09-05 |url-status=dead }}</ref> जिसका निष्क्रिय उपग्रह पहले संचार उपग्रह थे, किन्तु अब बहुत कम उपयोग किए जाते हैं। | ||
1951 में यूनाइटेड स्टेट्स नेवल रिसर्च लेबोरेटरी में इलेक्ट्रिकल इंटेलिजेंस के क्षेत्र में जो काम प्रारंभ हुआ था, उसके कारण कम्यूनिकेशन मून रिले नाम की परियोजना प्रारंभ हुई। जिसके सैन्य योजनाकारों ने सामरिक आवश्यकता के रूप में सुरक्षित और विश्वसनीय संचार लाइनों में अधिक रुचि दिखाई थी, और इस परियोजना का अंतिम लक्ष्य मानव इतिहास में सबसे लंबे संचार परिपथ का निर्माण था, जो कि चंद्रमा के साथ, पृथ्वी का प्राकृतिक उपग्रह, निष्क्रिय रिले के रूप में कार्य करना है जहाँ 23 जनवरी 1956 को वाशिंगटन, डी.सी. और हवाई के बीच पहला ट्रांसओशनिक संचार प्राप्त करने के बाद, इस प्रणाली का सार्वजनिक रूप से उद्घाटन किया गया और जनवरी 1960 में औपचारिक उत्पादन में डाल दिया गया।<ref>{{cite book|last=van Keuren|first=David K.|url=https://history.nasa.gov/SP-4217/ch2.htm|chapter=Chapter 2: Moon in Their Eyes: Moon Communication Relay at the Naval Research Laboratory, 1951-1962|title= Beyond The Ionosphere: Fifty Years of Satellite Communication|editor-last=Butrica|editor-first=Andrew J|publisher=NASA History Office|date=1997|bibcode=1997bify.book.....B}}</ref> | |||
[[File:Atlas-B with Score payload.jpg|एटलस-बी लॉन्च पैड पर स्कोर के साथ; रॉकेट (बूस्टर इंजन के बिना) ने उपग्रह का गठन किया|469x469px]] | |||
संचार को सक्रिय रूप से रिले करने के लिए बनाया गया पहला उपग्रह उद्देश्य उन्नत अनुसंधान परियोजना एजेंसी (एआरपीए) के नेतृत्व में एससीओआर (उपग्रह) था और 18 दिसंबर 1958 को लॉन्च किया गया था, जिसमें टेप रिकॉर्डर का उपयोग संग्रहीत आवाज संदेश ले जाने के साथ-साथ प्राप्त करने के लिए किया गया था। जिसमे संदेशों को स्टोर, और पुन: प्रेषित करना था इसका उपयोग अमेरिकी राष्ट्रपति ड्वाइट डी. आइजनहावर की ओर से विश्व को क्रिसमस की बधाई भेजने के लिए किया गया था। 30 दिसंबर 1958 को वास्तविक संचालन के 8 घंटे बाद गैर-रिचार्जेबल बैटरी विफल होने से पहले उपग्रह ने अनेक रीयलटाइम प्रसारण भी निष्पादित किए।<ref>{{cite book|title=Communications Satellites: Project SCORE|url=http://www.satmagazine.com/story.php?number=768488682|publisher=AIAA|edition=5th|date = March 16, 2007|isbn=978-1884989193|last1=Martin|first1=Donald|last2=Anderson|first2=Paul|last3=Bartamian|first3=Lucy}}</ref><ref>{{cite web|url= https://history.nasa.gov/presrep1958.pdf |title= United States Aeronautics and Space Activities - first Annual Report to Congress |date=2 February 1959|work= Published as House Document Number 71, 86th Congress, first Session|publisher=The White House|pages=13–14|access-date=2 January 2021}}</ref> | |||
स्कोर का सीधा उत्तराधिकारी एआरपीए के नेतृत्व वाली अन्य परियोजना थी जिसे कूरियर कहा जाता था। जिसमे कूरियर 1बी को 4 अक्टूबर 1960 को लॉन्च किया गया था जिससे यह पता लगाया जा सकता था कि क्या विलंबित पुनरावर्तक उपग्रहों का उपयोग करके वैश्विक सैन्य संचार नेटवर्क स्थापित करना संभव होगा, जो तब तक सूचना प्राप्त करते हैं और संग्रहीत करते हैं जब तक कि उन्हें पुन: प्रसारित करने का आदेश नहीं दिया जाता था जो कि 17 दिनों के बाद, कमांड प्रणाली की विफलता ने उपग्रह से संचार समाप्त कर दिया।<ref>{{cite web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1960-013A|title=Courier 1B|year=2020|publisher=NASA|access-date=3 January 2021}}</ref><ref name="PR1960">{{cite web|url=https://history.nasa.gov/presrep1960.pdf |title= United States Aeronautics and Space Activities 1960 |date=18 January 1961|publisher=The White House|pages=12–13, 26|access-date=3 January 2021}}</ref> | |||
नासा के उपग्रह अनुप्रयोग कार्यक्रम ने 12 अगस्त 1960 को इको 1 में निष्क्रिय रिले संचार के लिए उपयोग किया जाने वाला पहला कृत्रिम उपग्रह लॉन्च किया गया था। इको 1 एल्युमिनाइज्ड गुब्बारा उपग्रह था जो माइक्रोवेव संकेतों के निष्क्रिय प्रतिबिंब (भौतिकी) के रूप में कार्य करता था। संचार संकेतों को उपग्रह से पृथ्वी के बिंदु से दूसरे स्थान पर उछाल दिया गया। इस प्रयोग ने टेलीफोन, रेडियो और टेलीविजन संकेतों के विश्वव्यापी प्रसारण की व्यवहार्यता स्थापित करने की अभियाचना की थी।<ref name="PR1960" /><ref>{{cite web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1960-009A|title=Echo 1|year=2020|publisher=NASA|access-date=3 January 2021}}</ref> | |||
=== अधिक पहले और आगे के प्रयोग === | === अधिक पहले और आगे के प्रयोग === | ||
टेलस्टार पहला सक्रिय, प्रत्यक्ष रिले संचार वाणिज्यिक उपग्रह था और टेलीविजन संकेतों के पहले ट्रान्साटलांटिक संचरण को चिह्नित करता था। एटी एंड टी कॉर्पोरेशन से संबंधित | एटी एंड टी, एटी एंड टी, बेल लैब्स, नासा, ब्रिटिश जनरल पोस्ट ऑफिस और | टेलस्टार पहला सक्रिय, प्रत्यक्ष रिले संचार वाणिज्यिक उपग्रह था और टेलीविजन संकेतों के पहले ट्रान्साटलांटिक संचरण को चिह्नित करता था। जो एटी एंड टी कॉर्पोरेशन से संबंधित है | जो कि एटी एंड टी, एटी एंड टी, बेल लैब्स, नासा, ब्रिटिश जनरल पोस्ट ऑफिस और ऑश्रेणी एसए (पोस्ट ऑफिस) के बीच बहु-राष्ट्रीय समझौते के भाग के रूप में उपग्रह संचार विकसित करने के लिए, इसे नासा द्वारा केप कैनावेरल से लॉन्च किया गया था। जो कि 10 जुलाई 1962, पहले निजी रूप से प्रायोजित अंतरिक्ष प्रक्षेपण में था <ref>{{cite book|title=Communications Satellites: Telstar|url=http://www.satmagazine.com/story.php?number=511938650|publisher=AIAA|edition=5th|date = March 16, 2007|isbn=978-1884989193|last1=Martin|first1=Donald|last2=Anderson|first2=Paul|last3=Bartamian|first3=Lucy}}</ref><ref name=PR1962>{{cite web|url= https://history.nasa.gov/presrep1962.pdf |title= United States Aeronautics and Space Activities 1962 |date=28 January 1963|publisher=The White House|pages=20, 96|access-date=3 January 2021}}</ref> | ||
मुख्य रूप से सैन्य संचार उद्देश्यों के लिए | |||
भूस्थैतिक उपग्रहों का | यह मुख्य रूप से सैन्य संचार उद्देश्यों के लिए अन्य निष्क्रिय रिले प्रयोग प्रोजेक्ट वेस्ट फोर्ड था, जिसका नेतृत्व मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के लिंकन प्रयोगशाला ने किया था।<ref name="BTI-8">{{cite book|last1=Ward|first1=William W.|last2=Floyd|first2=Franklin W.|url=https://history.nasa.gov/SP-4217/ch8.htm|chapter=Chapter 8: Thirty Years of Space Communications Research and Development at Lincoln Laboratory|title= Beyond The Ionosphere: Fifty Years of Satellite Communication|editor-last=Butrica|editor-first=Andrew J|publisher=NASA History Office|date=1997|bibcode=1997bify.book.....B}}</ref> 1961 में प्रारंभिक विफलता के बाद, 9 मई 1963 को प्रक्षेपण ने निष्क्रिय परावर्तक बेल्ट बनाने के लिए 350 मिलियन तांबे की सुई द्विध्रुवों को विसरित कर दिया था। तथापि लगभग आधे द्विध्रुव दूसरे से ठीक से अलग हो गए हों,<ref>{{cite web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1963-014A-01|title=Project West Ford|publisher=NASA|access-date=4 January 2021}}</ref> जिकसी परियोजना सुपर उच्च आवृत्ति एक्स बैंड स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों का उपयोग करके सफलतापूर्वक प्रयोग और संचार करने में सक्षम थी।<ref name="NASAComp5">{{cite web|url= https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19760014165/downloads/19760014165.pdf |title= NASA Compendium Of Satellite Communications Programs |date=December 1975|publisher=NASA|pages=5-1 to 5-16|access-date=4 January 2021}}</ref> | ||
प्रोजेक्ट वेस्ट फोर्ड के निष्क्रिय प्रयोगों का सीधा विस्तार लिंकन प्रायोगिक उपग्रह कार्यक | |||